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중국과학자 복제동물의 출생율이 낮은 핵심요인 규명
  • 등록일2011.04.19
  • 조회수361
중국과학원 상하이생명과학연구원 생화세포연구소의 리진숭(李勁松) 박사가 이끄는 연구팀이 복제배반포의 영양외배엽(trophectoderm)에 존재하는 리프로그래밍 이상세포가 복제배아 발육의 실패를 초래하는 핵심요인임을 규명하고, 이들 결함을 복구하는 방법으로 복제동물의 출생율을 6배 향상시켰다. 관련된 연구성과는 4월 8일자《Cell Stem Cell》지에 등재되었다.

체세포복제기술이 탄생한 이래 복제배아가 개체로 발육되는 효율은 낮았다. 일례로 실험용 쥐의 경우, 50~70%의 핵이식배아가 체외에서 배반포로 발육할 수 있지만, 이들 배반포를 쥐의 자궁 속에 넣으면 단 3% 정도만 복제동물로 발육 가능하다.

왜 대부분의 복제배반포는 개체로 발육할 수 없을까? 복제배반포의 영양외배엽에 존재하는 리프로그래밍 이상세포가 복제배아발육의 실패를 초래하는 핵심요인이라는 가설이 제기되었지만, 이 가설이 직접적으로 입증된 바는 없었다. 최근 들어서는 오히려 가설을 부인하는 일부 간접 증거들이 나타나기도 하였다.

연구팀 내 린쟝워이(林江維) 등은 위 가설을 입증하기 위해 4배체배아 보상기술을 사용하였다. 4배체배아 보상기술이란 4배체배아와 2배체배아를 융합해서 하나의 배아로 만든 다음, 융합배아의 발육과정에 4배체의 세포는 대부분 배아외부조직으로, 2배체의 세포는 배아로 발육하게 하는 기술이다. 이 기술은 일반적으로 태반 발육의 결함으로 유발되는 2배체 배아의 발육 실패를 만회하는데 사용된다. 연구자들은 만약 복제배반포 영양외배엽에 리프로그래밍 이상세포가 확실하게 존재한다면, 4배체배아 보상기술을 이용해서 출생율을 향상시킬 수 있을 것으로 내다보았다.

연구자들이 한 복제배아와 두개의 4배체배아로 융합배아를 만들었더니 복제동물의 출생율이 2.6배 향상되었다. 이는 복제 영양외배엽에 정상기능을 보유한 4배체 세포를 주입하면 복제배아의 발육율이 크게 향상된다는 것을 뜻한다.

연구자들은 또 실험과정에 비정상적인 영양외배엽이 배아외부조직에 계속적으로 존재할 경우 배아의 발육에 불리한 영향을 미친다는 것을 발견하고, 복제배반포의 영양외배엽 세포를 전부 4배체 세포로 대체하면 복제동물의 출생율이 대폭 향상될 수 있을 것으로 예측하였다. 따라서 그들은 면역수술법을 이용해 복제배반포의 영양외배엽 세포를 제거한 후, 분리해낸 내세포괴(inner cell mass) 세포와 두개의 4배체 세포를 융합시켰는데, 그 결과 복제동물의 출생율이 6배 향상되었다.

마지막으로 연구팀은 상반된 실험을 해보았다. 정상적인 배반포의 내세포괴 세포와 두개의 복제원 4배체 세포를 융합시켰는데, 그 결과 출생율이 직접적인 핵이식 복제쥐와 유사하였다. 이는 복제배반포의 영양외배엽에 리프로그래밍 이상세포가 확실하게 존재하며, 배아의 발육에 영향을 준다는 것을 입증한다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/dz/dznews_photo.aspx?id=11274